Phân biệt phương pháp gia công cắt bằng Laser sợi quang (Laser Fiber) và Laser tinh thể (Laser Nd-YAG)

Laser sợi quang đại diện cho một bước nhảy vọt đáng kể, vượt xa các công nghệ trước đó, như các hệ thống diode được bơm đầu tiên, hoặc với các phương pháp gia công được ra đời trước đó như Laser chất khí (Laser CO2), hay một loại Laser chất rắn cùng loại là Laser Nd-YAG,... Vậy sự khác nhau giữa phương pháp gia công cắt bằng Laser sợi quang và Laser tinh thể (Nd-YAG) đã ra đời trước đó như thế nào?

I/ Phương pháp gia công cắt bằng Laser tinh thể – (Laser Nd-YAG)

Như đã trình bày tại bài viết về sự khác nhau giữa Laser CO2, Laser Nd và Laser Nd-YAG, chúng ta đã có một cái nhìn khái quát về công nghệ Laser Nd-YAG trong hoạt động ngành công nghiệp gia công. Tuy nhiên, Laser Nd-YAG ngày nay chỉ còn được ứng dụng rộng rãi trong công tác gia công hàn, doa. Công tác gia công cắt kim loại, hợp kim nói chung, Inox nói riêng nay đã có những ứng dụng công nghệ tiến bộ hơn, phổ biến hơn đó là Laser sợi quang (hay Laser fiber). Phần dưới sẽ trình bày rõ nét hơn về công nghệ gia công cắt bằng Laser sợi quang.

Đặc điểm của phương pháp gia công cắt bằng Laser Nd-YAG

Phương pháp gia công cắt Laser Nd-YAG là dạng công nghệ cắt Laser tinh thể trạng thái rắn. Nguồn Laser sử dụng hoạt chất là Yttrium Aluminium Garnet (YAG) cộng thêm 2-5% kim loại đất hiếm Neodymium (Nd)

Bước sóng của loại máy cắt Laser Nd-YAG thích hợp để ứng dụng khắc ký mã hiệu trên chất liệu kim loại, nhựa.

Ưu điểm của máy khắc Laser NdYAG là có thể phát ở chế độ xung và chế độ liên tục, công suất lên đến hàng trăm Megawatts. Tuy nhiên hiệu suất sử dụng năng lượng thấp dưới 5%, phổ phản xạ rộng với nhiều bước sóng, vì thế độ đơn sắc hay mức độ tập trung của dòng Laser NdYAG thường không cao.

Máy Laser nguồn tinh thể NdYAG được sử dụng để gia công cắt khắc trên các chất liệu kim loại, kim loại mạ, sơn tĩnh điện và các món đồ gốm sứ.

II/ Phương pháp gia công cắt bằng Laser sợi quang (Laser Fiber)

Trong thế giới của Laser, rất ít hệ thống có được sức hút với người dùng nhanh như các hệ thống thiết bị gia công cắt bằng Laser sợi quang ngay từ những ngày đầu ra đời.

Đó không phải là một bất ngờ. Laser sợi quang đại diện cho một bước nhảy vọt đáng kể, vượt xa các công nghệ trước đó, như các hệ thống diob được bơm đầu tiên, hoặc với các phương pháp gia công được ra đời trước đó như Laser CO2.

1. Gia công cắt bằng Laser sợi quang là gì?

Đối với các kỹ sư và nhà khoa học, Laser sợi quang là một thiết bị trong đó, môi trường khuếch đại tích cực là một sợi quang pha tạp với các nguyên tố đất hiếm như Erbium, Ytterbium, Neodymium, Dysprosium, Praseodymium, Thulium và Holmium.

Laser sợi quang là một công nghệ mới trong hoạt động gia công cắt Laser Inox, hiện các sản phẩm Inox gia công cắt bằng Laser đang được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều ngành công nghiệp trên khắp thế giới. Nó yêu cầu nguồn năng lượng cao hơn do độ cứng và hệ số phản xạ của loại nguyên liệu này rất cao. Vì vậy, sợi quang được ưa chuộng sử dụng trong gia công cắt Laser Inox (thép không gỉ) và kim loại.

2. Về hoạt động của thiết bị máy Laser sợi quang

Gia công cắt Laser bằng máy Laser Fiber phụ thuộc nhiều vào các yếu tố chủ yếu như: công suất Laser, tốc độ cắt, áp suất khí hỗ trợ, chất lượng khí, độ rộng kerf và độ nhám bề mặt nguyên liệu gia công.

Bài viết tiếp theo sẽ đề cập đến tác động của khí hỗ trợ đến hoạt động gia công cắt bằng laser trên chất liệu thép không gỉ.

2.1 Nguyên lý hoạt động:

Tia Laser sợi quang được tạo ra bên trong một sợi thủy tinh pha tạp linh hoạt, thường dài từ 10–30 feet và đường kính từ 10 đến 50μm. Ytterbium được sử dụng làm nguyên tố pha tạp vì nó mang lại hiệu quả chuyển đổi tốt và bước sóng đầu ra gần 1μm, phù hợp với các thành phần phân phối Laser hiện có. Tia Laser được tạo ra hoàn toàn bên trong một sợi quang, do đó không cần căn chỉnh môi trường với gương khoang, cũng như không cần thiết phải duy trì quang học và căn chỉnh như với Laser Nd: YAG xung. Quá trình tạo vỏ rất hiệu quả, có nghĩa là Laser sợi quang có thể rất nhỏ, mức độ tập trung cao, và được làm mát bằng khí bảo vệ nên mang lại hiệu quả cao trong gia công cắt bằng Laser.

Chính vì vậy nên đặc điểm độc đáo của Laser sợi quang chính là khả năng lấy nét, phạm vi & chất lượng chùm tia, có thể được điều chỉnh cho phù hợp với từng ứng dụng gia công. Hai đầu của phổ chất lượng chùm là chế độ đơn mode và đa mode. Chế độ đơn mode được xác định bởi chất lượng chùm tia hoặc M2 < 1,2, trong khi chế độ đa chế độ nói chung là trên M2 > 2. Chế độ xác định mức độ tập trung của tia Laser và phân bố mật độ công suất trên tia Laser

2.2 Ưu điểm của phương pháp gia công cắt bằng Laser sợi quang

Ra đời sau các loại hình gia công khác, công nghệ cắt bằng Laser sợi quang đã khắc phục được khá nhiều các nhược điểm của các phương pháp gia công laser trước đó. Cải tiến nhiều về chất lượng và hiệu quả trong gia công cắt bằng laser thép không gỉ, đáp ứng hơn nhu cầu của thị trường.

– Chùm tia thẳng và nhỏ do Laser sợi quang tạo ra nó nằm trong lõi, cũng nhờ đó khả năng lấy nét, đánh dấu mục tiêu dễ dàng hơn, chính xác hơn

– Dễ căn chỉnh và kiểm soát hơn, khắc phục rất tốt tình trạng nhiễu tia hay tổn thương biến dạng nhiệt do sự rung lắc hay bất kỳ tác động nào trong quá trình thiết bị hoạt động

– Công suất đầu ra cao hơn

– Loại bỏ được sự biến dạng nhiệt của đường dẫn quang, nhờ đó tạo ra chất lượng chùm tia cao hơn, hạn chế nhiễu xạ

– Thiết kế gọn hơn so với các loại hình thiết bị gia công cắt bằng laser rắn hoặc khí công suất tương đương khác

– Ổn định hơn, tuổi thọ thiết bị cao hơn

– Độ rộng Kerf nhỏ hơn, tốc độ cắt nhanh hơn, và sạch hơn nhờ kết hợp hệ thống khí hỗ trợ làm việc hiệu quả, hạn chế xỉ do nguyên liệu bị nóng chảy và ôxi hóa nhiệt.

2.3 Sản phẩm của gia công cắt bằng Laser Fiber trong ngành cơ khí

Trong ngành cơ khí, nhu cầu gia công sản xuất các sản phẩm công nghiệp rất cao và đa dạng. Yêu cầu ngày càng cao đối với các sản phẩm đòi hỏi độ chính xác cũng như tính thẩm mỹ cao. Việc đẩy mạnh nghiên cứu phát triển khoa học công nghệ chính là một phương pháp nhằm cải thiện tối đa hoạt động gia công cơ khí. Tốc độ ngày càng cao, độ chính xác được cải thiện, đồng thời tính thẩm mỹ cũng dần tiến tới sự hoàn hảo.

Laser Fiber công nghệ ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay trong gia công cắt, khắc kim loại, thép không gỉ. Sản phẩm là những chi tiết máy đòi hỏi sự chính xác cao, hay những bộ phận (parts) để lắp đặt trong các thiết bị điện tử hiện đại, cũng như những chi tiết nhằm trang trí cho các công trình hiện đại.

III/ Hoạt động dịch vụ gia công cắt bằng Laser tại Inox Kim Vĩnh Phú

Nắm bắt được nhu cầu thị trường, Kim Vĩnh Phú với thiết bị gia công Inox là máy cắt Laser sợi quang sử dụng khí nén, cùng với đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật gia công nhiều kinh nghiệm trong việc vận hành máy gia công cắt bằng Laser CNC. Chúng tôi đã và đang đáp ứng rất tốt nhu cầu của hàng ngàn khách hàng trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm gia công, tiến độ thực hiện đơn hàng nhanh. 

Bên cạnh đó, Inox Kim Vĩnh Phú cũng có rất nhiều các dịch vụ gia công bổ trợ khác như hoạt động gia công theo yêu cầu, gia công theo bản vẽ thiết kế kích thước chi tiết sản phẩm với các phương thức gia công: Chấn CNC, Bào soi rãnh CNC, Chặt CNC, đột, dập gân tấm Inox chống trượt, hàn Inox,…

Liên hệ ngay với đội ngũ nhân viên tư vấn của Inox Kim Vĩnh Phú để biết thêm thông tin chi tiết về hoạt động dịch vụ gia công cắt bằng Laser của chúng tôi.

Kết luận:

Phương pháp gia công cắt bằng Laser Fiber (còn gọi là Laser sợi quang) là công nghệ ứng dụng trong công tác gia công phát triển lên từ công nghệ Laser Nd-YAG, cùng là loại laser chất rắn, nhưng với hiệu quả gia công cắt tốt hơn, chất lượng hơn nên thu hút được sự quan tâm nhiều nhất so với các loại công nghệ cắt đã ra đời trước đó.

Ngày nay, trong ngành công nghiệp gia công cơ khí chính xác, còn phổ biến với hai loại thiết bị gia công ứng dụng năng lượng chùm tia Laser, đó là Laser CO2 và Laser Fiber. Mời bạn đọc đón xem bài viết tiếp theo phân biệt hai loại công nghệ gia công này, sẽ biết được lý do tại sao hai loại công nghệ này lại đang phổ biến và được ưa chuộng đến như vậy.

CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ KIM VĨNH PHÚ

Địa chỉ: 779 QL.13 – KP.3 – P. Hiệp Bình Phước – Q.Thủ Đức – TP. HCM

Số điện thoại: 0908 408 568 / 0988 916 847 / 0989 364 847 / 0986 949 847/ 0903 635 156

Email: inoxvinhphu@inoxvinhphu.com

Website: www.inoxkimvinhphu.com

Website: www.inoxvinhphu.com

CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ KIM VĨNH PHÚ

Địa chỉ: 779 QL.13 – KP.3 – P. Hiệp Bình Phước – TP.Thủ Đức – TP. HCM

Số điện thoại: 0908 408 568 / 0988 916 847 / 0989 364 847 / 0986 949 847

Email: inoxvinhphu@inoxvinhphu.com

Website: inoxkimvinhphu.com